JP4038355B2 - Monitoring system and recording device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視システム及び、これに使用される記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホテルや各種店舗の防犯監視システム、あるいは工場の生産ラインやダム等の建造物の異常監視システムでは、多数の監視カメラを配置し、各監視カメラから得られた映像信号を一括して記録する方式がある。また、監視センターへ転送し、集中的に監視する方法も採用されている。それらのシステムでは、一般に複数、例えば4台の監視用カメラを一組として、各監視カメラから入力される映像信号を1台の監視レコーダにより、磁気テープあるいはハードディスクへ記録、再生を行っている。例えば特開平７−２１２７４８号公報や特開２０００−８３２４１号公報に、ネットワークに接続されたカメラの情報をコントロールし、蓄積サーバ部に接続した蓄積メディアに撮影時の映像・音声を保管することを目的とするシステムが開示されている。
【０００３】
さらに、特開平１１−４４１０号公報に、各監視カメラの近傍に状況の変化を捉えるセンサを配置したシステムが記載されている。本システムでは、センサからの信号をアラーム信号として入力し、監視レコーダを制御して、アラーム信号入力時点から遡って、映像を記録している。
【０００４】
このシステムは、半導体メモリを用いたリングバッファに映像を格納しておき、アラーム信号が入力された時点で、その半導体メモリに格納されている過去の映像信号をハードディスクに記録するいわゆるプリアラーム記録を実現するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、監視システムでは一台もしくは複数台のカメラからの長時間データを蓄積サーバに記録する必要があり、大量のデータを処理する必要がある。このため、プリアラーム記録時間が長くとれないという問題がある。また、記録時には長時間記録を実現し、非常時には記録画像情報量を重視するという２つの相反する動作を適応制御する必要があり、システムコストを増大させる要因となっていた。本発明の目的は、これらの課題を解決し、録画再生映像の高い品質を維持しつつ、安価な監視カメラシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明にかかる監視システムは、映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された映像信号を受信する受信手段と、受信された前記映像信号を記憶する第１の記憶手段と、受信された前記映像信号の一部を記憶する第２の記憶手段と、前記第1の記憶手段あるいは第２の記憶手段に記憶された映像信号を記録する記録手段と、異常状態の発生を示す異常信号を生成する信号生成手段と、前記異常信号の生成に基づき前記記録手段による記録を制御する制御手段と、を備えている構成とする。
【０００７】
また、本発明にかかる記録装置は、映像信号をディジタル圧縮符号化したディジタル信号が入力される入力手段と、入力された前記ディジタル信号を格納する第一のリングバッファと、入力された前記ディジタル信号の一部を格納する第二のリングバッファと、前記第一のリングバッファまたは前記第二のリングバッファに格納された前記ディジタル信号を記録する記録手段と、を備えている構成とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明による監視カメラシステムについて説明する。
図１は、本発明による監視カメラシステムのブロック構成図である。図１において、１から３はカメラ、４はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、５は記録再生装置、６はモニタリング用ディスプレイ、７はスピーカを示す。ＬＡＮ４に接続されたカメラ群１〜３は、各設置場所から撮影した映像と音声をディジタル符号化し、ＬＡＮ４を介して記録再生装置５に情報を伝送する。
【０００９】
図２にカメラ１の詳細ブロック図を示す。図２において、１００はレンズ、１０１は映像信号アナログ／ディジタルコンバータ、１０２は映像圧縮回路、１０３はマイク、１０４は音声信号アナログ／ディジタルコンバータ、１０５は音声圧縮回路、１０６はシステムエンコーダ、１０７はＬＡＮインタフェース回路、１０８は制御回路である。
【００１０】
レンズ１００から入った映像信号は、映像信号アナログ／ディジタルコンバータ１０１においてディジタル信号に変換され、映像圧縮回路１０２に入力される。映像圧縮回路１０２では、例えば、映像圧縮符号化方式としてＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（通称ＭＰＥＧ２Ｖｉｄｅｏ）ＭＰ＠ＭＬ（Ｍａｉｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ＠Ｍａｉｎ Ｌｅｖｅｌ）規格に準拠した圧縮符号化データを生成する。その他、映像圧縮符号化方式としては、ＪＰＥＧ規格方式でもよい。また、異なる映像圧縮符号化方式のカメラが混在してもよいし、一つのカメラが映像圧縮符号化方式を選択して切り換えてもよい。生成した圧縮符号化映像データは、システムエンコーダ１０６に入力される。
【００１１】
また、マイク１０３から入力された音声信号は、音声信号アナログ／ディジタルコンバータ１０４において所定のサンプリングレートによりアナログ／ディジタル変換が行われる。ディジタル信号に変換された音声信号は、音声圧縮回路１０５に入力される。音声圧縮回路１０５では、例えば、音声圧縮符号化方式としてＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（通称ＭＰＥＧ２Ａｕｄｉｏ）規格に準拠したビットストリームを生成する。生成した圧縮符号化音声データは、システムエンコーダ１０６に入力される。音声圧縮符号化方式についてもＭＰＥＧ２Ａｕｄｉｏに限定するものではなく、他の符号化方式であっても良い。
システムエンコーダ１０６に入力された圧縮符号化映像データおよび圧縮符号化音声データは、多重化された後、パケット化される。
【００１２】
図３は、システムエンコーダ１０６により生成されるパケットを示す図である。図３において、３０はパケット、３０１はパケットヘッダ、３０２は圧縮符号化音声データ領域、３０３は圧縮符号化映像データ領域である。ここで、システムエンコーダ１０６は、圧縮符号化映像データ領域３０３の長さが、後述する記録媒体の一記録単位で増減するように、パケット化を行う。例えば、記録媒体がハードディスクの場合、その記録単位である５１２バイト単位になるように圧縮符号化映像データ２０１を格納する長さを決定する。また、パケットヘッダ３０１と圧縮符号化音声データ領域３０２の長さの合計が記録媒体の一記録単位で増減するように、圧縮符号化音声データ２０２を格納する長さを決定する。従って、パケット３０のパケット長は、記録媒体の一記録単位で増減することになる。
【００１３】
図４は、システムエンコーダ１０６に入力された圧縮符号化映像データおよび圧縮符号化音声データの多重化およびパケット化の説明図である。図４において、２０１は圧縮符号化映像データ、２０２は圧縮符号化音声データである。
圧縮符号化映像データ２０１は、例えばＭＰＥＧ２Ｖｉｄｅｏの場合、Ｉフレーム（Ｉｎｔｒａ Ｃｏｄｅｄ）、Ｐフレーム（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｅｄ）、Ｂフレーム（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｏｄｅｄ）の３種類に分類される。
【００１４】
Ｉフレームは、他のフレームの情報を用いずにフレーム内情報のみを基にして符号化するフレームである。Ｐフレームは、該当するフレームより表示順で前のＩもしくはＰフレームのうち最新の情報を参照用データとして用い、フレーム情報を符号化するフレームである。Ｂフレームは、該当するフレームより以前と、以後の直近のＩフレームもしくはＰフレームの情報を参照用データとして用い、フレーム情報を符号化するフレームである。圧縮符号化映像データ２０１の各矩形はビデオ信号のフレームを表し、Ｉ、Ｐ、ＢはそれぞれＩフレーム、Ｐフレーム、およびＢフレームのフレーム種別を表す。Ｉフレームから次のＩフレームの前のフレームまでを一つのＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｐｉｃｔｕｒｅ）単位とし、それが繰り返される。また、この例では、ＧＯＰの先頭にＩフレームが符号化される。
【００１５】
システムエンコーダ１０６は、ＧＯＰの先頭すなわちＩフレームの先頭がパケット３０の圧縮符号化映像データ領域３０３の先頭となるよう格納していく。この際、圧縮符号化映像データ３０３領域の長さが、記録媒体の一記録単位で増減するようにパケット化を行う。ＧＯＰの最後のＢフレームを格納するパケット３０の圧縮符号化映像データ３０３１領域が記録媒体の一記録単位の整数倍にならない場合、例えばすべて“０”のパディングデータ３０３２を追加して記録媒体の一記録単位の整数倍になるよう調整する。
また、パケットヘッダ３０１と圧縮符号化音声データ領域３０２の長さの合計が記録媒体の一記録単位で増減するように圧縮符号化音声データ２０２を格納する長さを決定する。格納する圧縮符号化音声データ２０２が無い場合、例えばすべて“０”のパディングデータ３０３３を追加して、記録媒体の一記録単位の整数倍になるよう調整する。
【００１６】
図５は、パケットヘッダ３０１の構成例を示す図である。図５の例では、パケットヘッダ３０１の長さを８バイトとしている。３０１１はデータ識別情報、３０１２はパケット長情報、３０１３はカメラ識別番号情報、３０１４は、ＧＯＰ先頭フラグ、３０１５はＩフレーム格納フラグ、３０１６は日付情報、３０１７は時間情報、３０１８はフレーム番号、３０１９はパケット番号である。
【００１７】
データ識別情報３０１１には、圧縮符号化音声データ３０２の有無、圧縮符号化映像データ３０３の有無、圧縮符号化音声データ３０２あるいは圧縮符号化映像データ３０３の圧縮符号化方式の種類を示す情報が格納される。パケット長情報３０１２には、パケット３０全体の長さが、例えば記録媒体の一記録単位の倍数を値として格納される。カメラ識別番号情報３０１３には、図１で示したように複数のカメラがＬＡＮに接続される場合の各カメラを識別するための識別番号が格納される。ＧＯＰ先頭フラグ３０１４は、そのパケットに格納されている圧縮符号化映像データ２０１がＧＯＰの先頭の場合、セットされる。Ｉフレーム格納フラグ３０１５は、そのパケットに格納されている圧縮符号化映像データ２０１がIフレームを含む場合、セットされる。そのほか、日付情報３０１６、時間情報３０１７には、圧縮符号化した日付、時間が格納される。フレーム番号３０１８には圧縮符号化したフレームの連続番号が、パケット番号３０１９には生成したパケットの連続番号が格納される。
【００１８】
以上により、図２のシステムエンコーダ１０６によって、圧縮符号化映像データおよび圧縮符号化音声データは、多重化された後、パケット化される。システムエンコーダ１０６によって生成されたパケット列は、ＬＡＮインタフェース回路１０７に入力される。ＬＡＮインタフェース回路１０７では、入力されたパケット列を、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格に準拠したＬＡＮパケットにパケット化して出力する。
【００１９】
図６は、システムエンコーダ１０６によって生成されたパケット列のＬＡＮパケット化の説明図である。システムエンコーダ１０６によって生成されたパケット３０は、ＬＡＮパケットデータ４０２に細分化され、ＬＡＮパケットヘッダ４０１、およびデータ誤り検出符号が付加されてＬＡＮパケット４０としてＬＡＮに出力される。
【００２０】
図７は、記録再生装置５の内部ブロック構成を示す図である。５０１はＬＡＮインタフェース回路、５０２は第一の制御回路、５０３は操作ボタン等の制御インタフェースである。５０４は、例えば半導体メモリ等のバッファであり、５０５はバッファ制御回路、５０６は蓄積媒体である。５０７はシステムデコーダ、５０８は第二の制御回路、５０９は映像伸張回路、５１０は音声伸張回路、５１１はＯＳＤ回路、５１２は映像信号ディジタル／アナログコンバータ、５１３は、音声信号ディジタル／アナログコンバータである。５１４は、非常時であることを入力するアラームスイッチである。
【００２１】
カメラ１〜３で生成されたＬＡＮパケット４０は、ＬＡＮ４を経由しＬＡＮインタフェース回路５０１へ入力される。入力されたＬＡＮパケット４０は、ＬＡＮインタフェース回路５０１において、ＬＡＮパケットヘッダ４０１が取り除かれ、ＬＡＮパケットデータ４０２が結合され、パケット３０が生成される。生成されたパケット３０は、バッファ制御回路５０５に入力され、バッファ５０４に一旦格納される。バッファ５０４はリング状のメモリ回路で構成され、格納されるパケットがいっぱいになったら、最初に格納したパケットから、順次重ね書きしていく。
【００２２】
記録の際には、バッファ制御回路５０５は、バッファ５０４に格納されているパケット３０を蓄積媒体５０６に記録する。蓄積媒体５０６は、例えばハードディスクやＤＶＤで構成される。長時間にわたっての記録を可能とするため、パケット３０列の内、Ｉフレームのみを選択して蓄積媒体５０６に間欠記録する。この場合は、パケットヘッダ３０１のＧＯＰ先頭フラグが設定されているパケット３０から、Ｉフレーム格納フラグの設定されているパケットを記録していけばよい。通常の記録時間を延ばすため、このＩフレームをさらに間引いて間欠記録する、いわゆるタイムラプス記録もこのバッファ制御回路５０５で行われる。
【００２３】
また、アラームスイッチ５１４により入力されたアラーム信号を受け、そのアラーム信号入力時点から過去に遡って、通常の間欠記録より詳細に映像を保存する、いわゆるプリアラーム記録を、このバッファ５０４、およびバッファ制御回路５０５で実現する。バッファ５０４に、例えば数秒分のパケット列全てを格納しておく。通常状態の場合、そのパケット列からＩフレームを抜き出して記録する。これにより、長時間記録を実現することができる。一方、アラーム信号が入力された場合、バッファ５０４に格納されているパケット列を全て記録する。これにより、アラーム信号入力時点から数秒遡った時間から、映像を詳細に記録することが可能となる。
【００２４】
さらにこのプリアラーム記録の記録時間を長くするために、バッファ５０４とは別に蓄積媒体５０６上に、通常の記録領域５２０とは別にリングバッファ領域５２１を設ける。このリングバッファ領域５２１に、蓄積媒体５０６上の通常の記録領域５２０への記録より詳細な映像となるように、例えば数分間分のパケットを記録し、通常状態の場合には順次書き換える。一方、アラーム信号が入力された場合には、リングバッファ領域５２０への新たな書き込みを停止し、異常状態発生前数分間の詳細な映像を保存する。
【００２５】
図８は、このプリアラーム記録処理の例を示したものである。ここでは、カメラ１からのパケット列のみが到来している場合を示す。なお、複数のカメラからのパケット列が到来している場合についても同様の処理で実現できる。
同図（１）は、バッファ５０４に格納されているパケット３０列を時系列に示した図である。Ｉ１は、Ｉフレームが格納された1番目のパケット、ＢＰ１はＢとＰのフレームが一つに格納された1番目のパケットであることを示している。同図（２）は、バッファ５０４から蓄積媒体５０６上の記録領域５２０に記録したパケット列を示している。通常状態の場合、バッファ制御回路５０５は、Ｉフレームの格納されているパケットの内、Ｉ１、Ｉ４、Ｉ７、のようにＩフレーム３枚につき１フレーム分のパケットを間欠的に記録する。
同図（３）は、蓄積媒体５０６上のリングバッファ領域５２１に記録しているパケット列を示す。バッファ制御回路５０５は、Ｉフレームが格納されているパケットの内、Ｉ２、Ｉ４、Ｉ６、Ｉ８、のようにＩフレーム４枚につき２フレーム分のパケットを蓄積媒体５０６上に記録していく。
【００２６】
ここで、同図に示すタイミングでアラーム信号が入力されると、同図（２）に示すように、時間を遡って、Ｉ８、ＩＢＰ８、ＩＰＢ８、Ｉ９、ＩＢＰ９、のようにバッファ５０４に格納されているパケットを蓄積媒体５０６上の記録領域５２０に記録していく。同図（３）に示すように、蓄積媒体５０６上のリングバッファ領域５２１への記録を停止する。このリングバッファ領域５２１には、アラーム信号入力の直前までのパケットが通常記録よりも詳細に保存されているため、アラーム前の状態確認を容易にすることができる。
【００２７】
半導体メモリ等で構成されたバッファ５０４の記録容量は限られているため、蓄積媒体５０６上にリングバッファ領域５２１を確保することで、長時間のプリアラーム記録を実現することができる。
なお、このリングバッファ領域を複数個用意しておき、アラーム信号が入力された時点で記録を停止し、次のリングバッファ領域へのパケットの格納を開始するようにしても良い。この場合、異常状態が数回発生した場合であっても、異常発生直前の状態をそれぞれ保存することができる。
【００２８】
以上の実施形態では、リングバッファ領域を蓄積媒体５０６上に設けたが、蓄積媒体５０６のほかの、例えば半導体メモリやメモリ回路等による別のリングバッファを設けても良い。この場合、図８（３）の動作が別のリングバッファに対して行われ、アラーム信号が入力されると、このリングバッファから蓄積媒体５０６への記録を行うことで同様のプリアラーム記録が実現できる。
【００２９】
以上は、圧縮符号化方式として、ＭＰＥＧ２ＶｉｄｅｏのＩＢＰフレームによる例を示したが、Ｉフレームのみの圧縮符号化でもよく、その他の方式、例えばＪＰＥＧ圧縮符号化方式でもよい。また、それぞれが混在していても良い。
【００３０】
以上の実施形態では、記録再生装置５にアラームスイッチ５１４を設ける構成としたが、映像データの変化等により自動的に異常状態を検出する異常状態検出器を接続する構成としても良いし、カメラ１〜３内に異常状態検出器を備える構成としても良い。また、本実施形態では、記録再生装置５は、記録部およびコントロール部を備えた構成となっているが、これに限定するものではなく、それぞれ記録再生装置に制御装置を接続する構成であっても良い。
【００３１】
なお、再生する際には、バッファ制御回路により、パケット３０を蓄積媒体５０６からシステムデコーダ５０７に供給する。システムデコーダ５０７は、パケット３０を圧縮符号化映像データ２０１と圧縮符号化音声データ２０２に分離し、それぞれ映像伸張回路５０９、音声伸張回路５１０に供給する。伸張処理が施された後、映像信号は、ＯＳＤ回路５１１にて文字情報等と重ね合わされ、映像信号ディジタル／アナログコンバータ５１２に供給され、アナログ映像信号として外部へ出力される。また、音声信号は、音声信号ディジタル／アナログコンバータ５１３供給され、アナログ音声信号が出力される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、録画再生映像音声の高い品質を維持しつつ、安価な監視システムおよび、これに用いる記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる監視カメラシステムのブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態におけるカメラの内部ブロック構成を示す図である。
【図３】システムエンコーダ１０６により生成されるパケットを示す図である。
【図４】システムエンコーダ１０６に入力された圧縮符号化映像データおよび圧縮符号化音声データの多重化およびパケット化の説明図である。
【図５】パケットヘッダ３０１の構成例を示す図である。
【図６】システムエンコーダ１０６によって生成されたパケット列のＬＡＮパケット化の説明図である。
【図７】記録再生装置５の内部ブロック構成を示す図である。
【図８】記録再生装置５におけるプリアラーム記録処理を示す図である。
【符号の説明】
１〜３…カメラ、４…ＬＡＮ、５…記録再生装置、６…ディスプレイ、７…スピーカ、１０２…映像圧縮回路、１０５…音声圧縮回路、１０６…システムエンコーダ、３０…パケット、３０１…パケットヘッダ、５０４…バッファ、５０５…バッファ制御回路、５０６…蓄積媒体、５０７…システムデコーダ、５０９…映像伸張回路、５１０…音声伸張回路、５２１…リングバッファ領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a monitoring system and a recording apparatus used therefor.
[0002]
[Prior art]
A security monitoring system for hotels and stores, or an abnormal monitoring system for buildings such as factory production lines and dams, where a large number of surveillance cameras are placed and the video signals obtained from each surveillance camera are recorded in a batch There is. In addition, a method of transferring to a monitoring center and performing centralized monitoring is also employed. In these systems, a plurality of, for example, four monitoring cameras are generally set as one set, and video signals input from the respective monitoring cameras are recorded and reproduced on a magnetic tape or a hard disk by one monitoring recorder. For example, JP-A-7-212748 and JP-A-2000-83241 control the information of a camera connected to a network and store video / audio at the time of shooting in a storage medium connected to a storage server unit. A target system is disclosed.
[0003]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-4410 describes a system in which a sensor for detecting a change in the situation is arranged in the vicinity of each surveillance camera. In this system, a signal from a sensor is input as an alarm signal, the surveillance recorder is controlled, and a video is recorded retroactively from the time when the alarm signal is input.
[0004]
This system stores a video in a ring buffer using a semiconductor memory, and performs so-called pre-alarm recording in which past video signals stored in the semiconductor memory are recorded on a hard disk when an alarm signal is input. It is realized.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the monitoring system, it is necessary to record long-term data from one or a plurality of cameras on the storage server, and it is necessary to process a large amount of data. For this reason, there is a problem that the pre-alarm recording time cannot be long. In addition, it is necessary to adaptively control two conflicting operations of realizing long-time recording during recording and emphasizing the amount of recorded image information in an emergency, which increases system cost. An object of the present invention is to solve these problems and provide an inexpensive surveillance camera system while maintaining high quality of recorded and reproduced video.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a monitoring system according to the present invention stores an image pickup unit that outputs a video signal, a reception unit that receives a video signal output from the image pickup unit, and the received video signal. A first storage means; a second storage means for storing a part of the received video signal; a recording means for recording the video signal stored in the first storage means or the second storage means; And a signal generation unit that generates an abnormal signal indicating the occurrence of an abnormal state, and a control unit that controls recording by the recording unit based on the generation of the abnormal signal.
[0007]
The recording apparatus according to the present invention includes an input means for inputting a digital signal obtained by digitally compressing and encoding a video signal, a first ring buffer for storing the input digital signal, and the input digital signal. A second ring buffer for storing a part of the first ring buffer, and a recording means for recording the digital signal stored in the first ring buffer or the second ring buffer.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A surveillance camera system according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram of a surveillance camera system according to the present invention. In FIG. 1, 1 to 3 are cameras, 4 is a LAN (Local Area Network), 5 is a recording / reproducing apparatus, 6 is a display for monitoring, and 7 is a speaker. The camera groups 1 to 3 connected to the LAN 4 digitally encode video and audio shot from each installation location, and transmit information to the recording / reproducing apparatus 5 via the LAN 4.
[0009]
FIG. 2 shows a detailed block diagram of the camera 1. In FIG. 2, 100 is a lens, 101 is a video signal analog / digital converter, 102 is a video compression circuit, 103 is a microphone, 104 is an audio signal analog / digital converter, 105 is an audio compression circuit, 106 is a system encoder, and 107 is a LAN. An interface circuit 108 is a control circuit.
[0010]
The video signal input from the lens 100 is converted into a digital signal by the video signal analog / digital converter 101 and input to the video compression circuit 102. The video compression circuit 102 generates, for example, compression-encoded data that conforms to the ISO / IEC13818-2 (commonly known as MPEG2 Video) MP @ ML (Main Profile @ Main Level) standard as a video compression encoding method. In addition, as a video compression encoding method, a JPEG standard method may be used. Also, cameras of different video compression encoding methods may be mixed, or one camera may select and switch the video compression encoding method. The generated compressed encoded video data is input to the system encoder 106.
[0011]
The audio signal input from the microphone 103 is analog / digital converted at a predetermined sampling rate in the audio signal analog / digital converter 104. The audio signal converted into the digital signal is input to the audio compression circuit 105. For example, the audio compression circuit 105 generates a bit stream that conforms to the ISO / IEC13818-1 (commonly referred to as MPEG2Audio) standard as an audio compression encoding method. The generated compression-encoded audio data is input to the system encoder 106. The audio compression encoding method is not limited to MPEG2Audio, and other encoding methods may be used.
The compressed encoded video data and compressed encoded audio data input to the system encoder 106 are multiplexed and then packetized.
[0012]
FIG. 3 is a diagram illustrating a packet generated by the system encoder 106. In FIG. 3, 30 is a packet, 301 is a packet header, 302 is a compression-encoded audio data area, and 303 is a compression-encoded video data area. Here, the system encoder 106 performs packetization so that the length of the compression-encoded video data area 303 increases or decreases by one recording unit of a recording medium described later. For example, when the recording medium is a hard disk, the length for storing the compression-encoded video data 201 is determined so that the recording unit is 512 bytes. In addition, the length for storing the compression-encoded audio data 202 is determined so that the total length of the packet header 301 and the compression-encoded audio data area 302 increases or decreases by one recording unit of the recording medium. Therefore, the packet length of the packet 30 is increased or decreased by one recording unit of the recording medium.
[0013]
FIG. 4 is an explanatory diagram of multiplexing and packetization of the compressed encoded video data and the compressed encoded audio data input to the system encoder 106. In FIG. 4, 201 is compression-encoded video data, and 202 is compression-encoded audio data.
For example, in the case of MPEG2 Video, the compression-coded video data 201 is classified into three types: I-frame (Intra Coded), P-frame (Predictive Coded), and B-frame (Bidirectionally predictiveCoded).
[0014]
An I frame is a frame that is encoded based only on intra-frame information without using information of other frames. The P frame is a frame in which frame information is encoded using the latest information of I or P frames before the corresponding frame in display order as reference data. The B frame is a frame that encodes frame information using information of the latest I frame or P frame before and after the corresponding frame as reference data. Each rectangle of the compression encoded video data 201 represents a frame of a video signal, and I, P, and B represent frame types of I frame, P frame, and B frame, respectively. A group from an I frame to a frame before the next I frame is set as one GOP (Group of Picture) unit, and this is repeated. In this example, an I frame is encoded at the head of the GOP.
[0015]
The system encoder 106 stores the GOP, that is, the head of the I frame so that it becomes the head of the compression encoded video data area 303 of the packet 30. At this time, packetization is performed so that the length of the compression-encoded video data 303 area increases or decreases by one recording unit of the recording medium. When the compression encoded video data 3031 area of the packet 30 storing the last B frame of the GOP does not become an integral multiple of one recording unit of the recording medium, for example, padding data 3032 of all “0” is added to add one of the recording media. Adjust to an integral multiple of the recording unit.
In addition, the length for storing the compression-encoded audio data 202 is determined so that the total length of the packet header 301 and the compression-encoded audio data area 302 increases or decreases by one recording unit of the recording medium. If there is no compressed encoded audio data 202 to be stored, for example, padding data 3033 of all “0” is added and adjusted so as to be an integral multiple of one recording unit of the recording medium.
[0016]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the packet header 301. In the example of FIG. 5, the length of the packet header 301 is 8 bytes. 3011 is data identification information, 3012 is packet length information, 3013 is camera identification number information, 3014 is a GOP head flag, 3015 is an I frame storage flag, 3016 is date information, 3017 is time information, 3018 is a frame number, and 3019 is Packet number.
[0017]
The data identification information 3011 stores information indicating the presence / absence of the compression-encoded audio data 302, the presence / absence of the compression-encoded video data 303, and the type of the compression-encoding method of the compression-encoded audio data 302 or the compression-encoded video data 303. Is done. In the packet length information 3012, the length of the entire packet 30 is stored, for example, using a multiple of one recording unit of the recording medium as a value. The camera identification number information 3013 stores an identification number for identifying each camera when a plurality of cameras are connected to the LAN as shown in FIG. The GOP head flag 3014 is set when the compression-coded video data 201 stored in the packet is the head of the GOP. The I frame storage flag 3015 is set when the compressed encoded video data 201 stored in the packet includes an I frame. In addition, the date information 3016 and the time information 3017 store a compression-coded date and time. The frame number 3018 stores the sequence number of the compression-encoded frame, and the packet number 3019 stores the sequence number of the generated packet.
[0018]
As described above, the compressed encoded video data and the compressed encoded audio data are multiplexed and packetized by the system encoder 106 of FIG. The packet sequence generated by the system encoder 106 is input to the LAN interface circuit 107. The LAN interface circuit 107 packetizes the input packet string into, for example, a LAN packet conforming to the IEEE 802.3 standard and outputs the packet.
[0019]
FIG. 6 is an explanatory diagram of the LAN packetization of the packet sequence generated by the system encoder 106. The packet 30 generated by the system encoder 106 is subdivided into LAN packet data 402, added with a LAN packet header 401 and a data error detection code, and output as a LAN packet 40 to the LAN.
[0020]
FIG. 7 is a diagram showing an internal block configuration of the recording / reproducing apparatus 5. Reference numeral 501 denotes a LAN interface circuit, 502 a first control circuit, and 503 a control interface such as an operation button. Reference numeral 504 denotes a buffer such as a semiconductor memory, 505 denotes a buffer control circuit, and 506 denotes a storage medium. 507 is a system decoder, 508 is a second control circuit, 509 is a video expansion circuit, 510 is an audio expansion circuit, 511 is an OSD circuit, 512 is a video signal digital / analog converter, and 513 is an audio signal digital / analog converter. . Reference numeral 514 denotes an alarm switch for inputting an emergency.
[0021]
The LAN packet 40 generated by the cameras 1 to 3 is input to the LAN interface circuit 501 via the LAN 4. In the input LAN packet 40, the LAN packet header 401 is removed in the LAN interface circuit 501, the LAN packet data 402 is combined, and the packet 30 is generated. The generated packet 30 is input to the buffer control circuit 505 and temporarily stored in the buffer 504. The buffer 504 is composed of a ring-shaped memory circuit, and when the stored packet is full, the buffer 504 is sequentially overwritten from the first stored packet.
[0022]
When recording, the buffer control circuit 505 records the packet 30 stored in the buffer 504 on the storage medium 506. The storage medium 506 is composed of, for example, a hard disk or a DVD. In order to enable recording over a long period of time, only the I frame is selected from the packet 30 sequence and intermittently recorded on the storage medium 506. In this case, a packet in which the I frame storage flag is set may be recorded from the packet 30 in which the GOP head flag in the packet header 301 is set. In order to extend the normal recording time, the buffer control circuit 505 also performs so-called time lapse recording, in which the I frame is further thinned and intermittent recording is performed.
[0023]
The so-called pre-alarm recording, which receives the alarm signal input from the alarm switch 514 and saves the video in more detail than normal intermittent recording retroactively from the time when the alarm signal was input, and the buffer control. This is realized by the circuit 505. For example, the entire packet sequence for several seconds is stored in the buffer 504. In the normal state, an I frame is extracted from the packet sequence and recorded. Thereby, long-time recording can be realized. On the other hand, when an alarm signal is input, all the packet sequences stored in the buffer 504 are recorded. This makes it possible to record the video in detail from a time that is several seconds back from the time when the alarm signal is input.
[0024]
Further, in order to increase the recording time of the pre-alarm recording, a ring buffer area 521 is provided on the storage medium 506 separately from the buffer 504 and separately from the normal recording area 520. For example, a packet for several minutes is recorded in the ring buffer area 521 so that the video is more detailed than the recording in the normal recording area 520 on the storage medium 506, and is sequentially rewritten in the normal state. On the other hand, when an alarm signal is input, new writing to the ring buffer area 520 is stopped, and a detailed video for several minutes before the occurrence of the abnormal state is saved.
[0025]
FIG. 8 shows an example of this pre-alarm recording process. Here, the case where only the packet sequence from the camera 1 has arrived is shown. Note that the same processing can be implemented when packet sequences from a plurality of cameras arrive.
FIG. 1A is a diagram showing, in time series, the 30 strings of packets stored in the buffer 504. I1 indicates the first packet in which the I frame is stored, and BP1 indicates the first packet in which the B and P frames are stored together. FIG. 2B shows a packet sequence recorded in the recording area 520 on the storage medium 506 from the buffer 504. In the normal state, the buffer control circuit 505 intermittently records packets for one frame for three I frames such as I1, I4, and I7 among the packets in which I frames are stored.
FIG. 3C shows a packet sequence recorded in the ring buffer area 521 on the storage medium 506. The buffer control circuit 505 records, on the storage medium 506, packets for two frames for four I frames, such as I2, I4, I6, and I8, among the packets in which the I frames are stored.
[0026]
Here, when an alarm signal is input at the timing shown in the figure, as shown in the figure (2), the time is traced back and stored in the buffer 504 like I8, IBP8, IPB8, I9, IBP9. Are recorded in the recording area 520 on the storage medium 506. As shown in FIG. 3C, recording in the ring buffer area 521 on the storage medium 506 is stopped. In this ring buffer area 521, the packets up to immediately before the alarm signal input are stored in more detail than the normal recording, so it is possible to easily check the state before the alarm.
[0027]
Since the recording capacity of the buffer 504 composed of a semiconductor memory or the like is limited, long-time pre-alarm recording can be realized by securing the ring buffer area 521 on the storage medium 506.
It is also possible to prepare a plurality of ring buffer areas, stop recording when an alarm signal is input, and start storing packets in the next ring buffer area. In this case, even if an abnormal state occurs several times, the state immediately before the occurrence of the abnormality can be saved.
[0028]
In the above embodiment, the ring buffer area is provided on the storage medium 506, but another ring buffer such as a semiconductor memory or a memory circuit other than the storage medium 506 may be provided. In this case, when the operation of FIG. 8 (3) is performed for another ring buffer and an alarm signal is input, the same pre-alarm recording is realized by recording from the ring buffer to the storage medium 506. it can.
[0029]
In the above, an example using an MPEG2 Video IBP frame has been shown as a compression encoding method, but compression encoding of only an I frame may be used, and other methods such as a JPEG compression encoding method may be used. Moreover, each may be mixed.
[0030]
In the above embodiment, the recording / reproducing apparatus 5 is provided with the alarm switch 514. However, an abnormal state detector that automatically detects an abnormal state due to a change in video data or the like may be connected. It is good also as a structure provided with an abnormal condition detector in ~ 3. In the present embodiment, the recording / reproducing apparatus 5 includes a recording unit and a control unit. However, the recording / reproducing apparatus 5 is not limited thereto, and is configured to connect a control device to each recording / reproducing apparatus. Also good.
[0031]
During reproduction, the buffer control circuit supplies the packet 30 from the storage medium 506 to the system decoder 507. The system decoder 507 separates the packet 30 into compression-encoded video data 201 and compression-encoded audio data 202, and supplies them to the video expansion circuit 509 and audio expansion circuit 510, respectively. After the decompression process is performed, the video signal is superimposed with character information and the like by the OSD circuit 511, supplied to the video signal digital / analog converter 512, and output to the outside as an analog video signal. The audio signal is supplied to an audio signal digital / analog converter 513, and an analog audio signal is output.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an inexpensive monitoring system and a recording apparatus used therefor while maintaining high quality of recorded and reproduced video and audio.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a surveillance camera system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an internal block configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a packet generated by the system encoder 106;
FIG. 4 is an explanatory diagram of multiplexing and packetization of compression-encoded video data and compression-encoded audio data input to the system encoder 106;
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a packet header 301. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram of LAN packetization of a packet sequence generated by the system encoder 106;
7 is a diagram showing an internal block configuration of the recording / reproducing apparatus 5. FIG.
8 is a diagram showing pre-alarm recording processing in the recording / reproducing apparatus 5. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ... Camera, 4 ... LAN, 5 ... Recording / reproducing apparatus, 6 ... Display, 7 ... Speaker, 102 ... Video compression circuit, 105 ... Audio compression circuit, 106 ... System encoder, 30 ... Packet, 301 ... Packet header, 504 ... Buffer, 505 ... Buffer control circuit, 506 ... Storage medium, 507 ... System decoder, 509 ... Video decompression circuit, 510 ... Audio decompression circuit, 521 ... Ring buffer area

Claims (4)

映像信号をディジタル圧縮符号化したディジタル信号が入力される入力手段と、  Input means for inputting a digital signal obtained by digitally compressing and encoding a video signal;
入力された前記ディジタル信号を記録する第一のリングバッファと、  A first ring buffer for recording the input digital signal;
入力された前記ディジタル信号の一部を記録する第二のリングバッファと、  A second ring buffer for recording a part of the input digital signal;
前記第一のリングバッファまたは前記第二のリングバッファに記録された前記ディジタル信号を記録する記録手段とを有し、  Recording means for recording the digital signal recorded in the first ring buffer or the second ring buffer;
通常時は、前記第一のリングバッファの映像信号から間欠的に映像信号を前記記録手段に順次記録するとともに、第一のリングバッファから前記記録手段に記録させる映像信号より詳細な映像信号を第二のリングバッファに順次重ね書きして記録し、  During normal times, the video signal is intermittently recorded on the recording means intermittently from the video signal of the first ring buffer, and a more detailed video signal than the video signal recorded on the recording means from the first ring buffer. Overwrite and record sequentially in the second ring buffer,
異常状態の発生を示すアラーム信号が入力された場合には、前記第一のリングバッファに記録されている映像信号を全て前記記録手段に記録するとともに、前記第二のリングバッファへの映像信号の記録を停止させる記録制御手段を有し、When an alarm signal indicating the occurrence of an abnormal state is input, all the video signals recorded in the first ring buffer are recorded in the recording means, and the video signals to the second ring buffer are recorded. Having recording control means for stopping recording;
前記第一のリングバッファは、半導体メモリで構成され、  The first ring buffer is composed of a semiconductor memory,
前記第二のリングバッファおよび前記記録手段は、単一のディスク装置上に構成されることを特徴とする記録装置。  The recording apparatus according to claim 1, wherein the second ring buffer and the recording means are configured on a single disk device. 請求項１に記載の記録装置において、  The recording apparatus according to claim 1,
前記ディスク装置の記録領域に、前記第二のリングバッファのための記録領域として、通常の記録領域とは別の領域を複数確保することを特徴とする記録装置。  A recording apparatus characterized in that a plurality of areas different from a normal recording area are secured as recording areas for the second ring buffer in the recording area of the disk device. 前記ディジタル信号のディジタル圧縮符号化方式は、１秒間にｐ枚の映像フレームを処理する映像フレーム内圧縮符号化方式であって、  The digital compression encoding method of the digital signal is a video intra-frame compression encoding method that processes p video frames per second,
通常時には、前記第二のリングバッファは、１秒間にｑ枚（ただしｑ≦ｐ）の映像フレームに相当する前記ディジタル信号を選択して格納し、前記記録手段は、前記第一のリングバッファから、１秒間にｒ枚（ただしｒ≦ｑ）の映像フレームに相当する前記ディジタル信号を選択して記録し、  Normally, the second ring buffer selects and stores the digital signal corresponding to q (q ≦ p) video frames per second, and the recording means stores the digital signal from the first ring buffer. Select and record the digital signal corresponding to r (where r ≦ q) video frames per second,
異常状態の発生を示すアラーム信号が入力された場合には、前記記録手段は、前記第一のリングバッファから１秒間にｐ枚の映像フレームに相当するアラーム信号入力前後の前記ディジタル信号を全て記録することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。  When an alarm signal indicating the occurrence of an abnormal state is input, the recording means records all the digital signals before and after the alarm signal input corresponding to p video frames per second from the first ring buffer. The recording apparatus according to claim 1, wherein: 前記ディジタル信号のディジタル圧縮符号化方式は、フレーム内圧縮符号化と、フレーム間相関圧縮符号化を１秒間にｓ枚のフレーム数の一定周期で行う方式であって、  The digital compression coding method of the digital signal is a method of performing intra-frame compression coding and inter-frame correlation compression coding at a constant cycle of s frames per second,
通常時には、前記第二のリングバッファは、１秒間にｔ枚（ただしｔ≦ｓ）の前記フレーム内圧縮符号化された映像フレームに相当する前記ディジタル信号を選択して格納し、前記記録手段は、前記第一のリングバッファから、１秒間にｕ枚（ただしｕ≦ｔ）の前記フレーム内圧縮符号化された映像フレームに相当する前記ディジタル信号を選択して記録し、  In the normal state, the second ring buffer selects and stores the digital signal corresponding to t frames (where t ≦ s) of the intra-frame compression-encoded video frames per second, and the recording means , From the first ring buffer, select and record the digital signal corresponding to u frames (where u ≦ t) of the intra-frame compression encoded video frames per second,
異常状態の発生を示すアラーム信号が入力された場合には、前記記録手段は、前記第一のリングバッファから１秒間にｓ枚の映像フレームに相当するアラーム信号入力前後の前記ディジタル信号を全て記録することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。  When an alarm signal indicating the occurrence of an abnormal state is input, the recording means records all the digital signals before and after the alarm signal input corresponding to s video frames per second from the first ring buffer. The recording apparatus according to claim 1, wherein:

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